Файл: Лабораторная работа 3 Изучение удара шаров.doc

Скачать файл
Заказать решение

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 07.12.2023

Просмотров: 26

Скачиваний: 1

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

Лабораторная работа №3

«Изучение удара шаров»
Цель работы: ознакомиться с явлениями, связанными с движением и соударением шаров. Определить коэффициенты восстановления скорости и энергии при абсолютном неупругом ударе.

Приборы и принадлежности:

- установка для изучения удара шаров

- технические весы

- комплект шаров.

Описание установки и эксперимента.



Рис.1. Установка для изучения удара шаров

Установка представляет собой баллистический динамометр, состоящий из двух шаров (1) и (2) (рис.1), подвешенных на нитях одинаковой длины. Шар (1) может удерживаться в отклоненном положении электромагнитом. При выключении электромагнита шар (1) ударяется о шар (2). Происходит прямой центральный удар.

Положение шаров до и после удара фиксируется по углу отклонения их от положения равновесия по проградуированной шкале. Шар (1) в момент удара имеет скорость v1, шар (2) – неподвижен. После удара шары имеют скорости u1 и u2, направленные противоположно, что приводит к тому, что шар (2) отклоняется влево, а шар (1) вправо от положения равновесия.



Рис.2. Кинематическая схема

  1. Измерение массы шаров





m1 = 110,04 ± 0,1 гр

№ п/п
1
2
3
4
5

Масса, гр
109,9
110,1
109,5
110,5
110,2

m2 = 110,04 ± 0,1 гр

№ п/п
1
2
3
4
5

Масса, гр
110,5
109,6
110,1
110,2
109,8



  1. Начальный угол отклонения шара m1



α = 11,26 ± 0,03 град

№ п/п
1
2
3
4
5

Начальный угол, град
11°10`
10°55`
12°05`
11°12`
10°56`



  1. Прикрепляем к нити груз массой m1 и фиксируем угол отклонения β левого шара.

№ п/п
βi, град
βi, град
∆ βi
∆2 βi
Sn
βср
∆ β
E, %

1
10°30`
10,5°
-0,066
0,004
0,085
10,566°
0,238
2,25

2
10°40`
10,67°
0,104
0,011
0,085
10,566°
0,238
2,25

3
10°20`
10,33°
-0,236
0,056
0,085
10,566°
0,238
2,25

4
10°30`
10,5°
-0,066
0,004
0,085
10,566°
0,238
2,25

5
10°50`
10,83°
0,264
0,070
0,085
10,566°
0,238
2,25



  1. Расчет среднего значения коэффициента восстановления скорости по формуле:



k = ((110,04+110,04)/ 110,04) * sin(5,283°)/sin(5,63°) – 1 = 0,877

  1. Расчет абсолютной погрешности коэффициента восстановления скорости по формуле:



∆k= ((0,1+0,1)/(110,04+110,04) + 0,1/110,04 + ctg(5,283°)*0,004 + ctg(5,63°)*0,0005) * (0,877 + 1) = 0,094

  1. Коэффициент восстановления скорости

k = 0,877 ± 0,094

  1. Расчет среднего значения коэффициента восстановления энергии ε



ε = (110,04*10-3 + 110,04*10-3*0,8772)/(110,04*10-3 + 110,04*10-3) = 0,88

  1. Расчет относительной погрешности коэффициента восстановления энергии



E = (0,1 + 0,8772*0,1 + 2*0,877*110,04*0,094)/(110,04 + 0,8772*110,04) + (0,1 + 0,1)/(110,04 + 110,04) = 0,095

  1. Расчет абсолютной погрешности

∆ ε = E εср

∆ ε = 0,095*0,88 = 0,0836

ε = 0,88 ± 0,0836

Смотрите также файлы